Total knee arthroplasty - a clinical and numerical study of the micromovements of the tibial implant

Introduction The importance of the micromovements in the mechanism of aseptic loosening is clinically difficult to evaluate. To complete the analysis of a series of total knee arthroplasties (TKA), we used a tridimensional numerical model to study the micromovements of the tibial implant.Material and Methods Fifty one patients (with 57 cemented Porous Coated Anatomic TKAs) were reviewed (mean follow-up 4.5 year). Radiolucency at the tibial bone-cement interface was sought on the AP radiographs and divided in 7 areas. The distribution of the radiolucency was then correlated with the axis of the lower limb as measured on the orthoradiograms.The tridimensional numerical model is based on the finite element method. It allowed the measurement of the cemented prosthetic tibial implant's displacements and the microvements generated at bone-ciment interface. A total load (2000 Newton) was applied at first vertically and asymetrically on the tibial plateau, thereby simulating an axial deviation of the lower limbs. The vector's posterior inclination then permitted the addition of a tangential component to the axial load. This type of effort is generated by complex biomechanical phenomena such as knee flexion.Results 81 per cent of the 57 knees had a radiolucent line of at least 1 mm, at one or more of the tibial cement-epiphysis jonctional areas. The distribution of these lucent lines showed that they came out more frequently at the periphery of the implant. The lucent lines appeared most often under the unloaded margin of the tibial plateau, when axial deviation of lower limbs was present.Numerical simulations showed that asymetrical loading on the tibial plateau induced a subsidence of the loaded margin (0-100 microns) and lifting off at the opposite border (0-70 microns). The postero-anterior tangential component induced an anterior displacement of the tibial implant (160-220 microns), and horizontal micromovements with non homogenous distribution at the bone-ciment interface (28-54 microns).Discussion Comparison of clinical and numerical results showed a relation between the development of radiolucent lines and the unloading of the tibial implant's margin. The deleterious effect of lower limbs' axial deviation is thereby proven. The irregular distribution of lucent lines under the tibial plateau was similar of the micromovements' repartition at the bone-cement interface when tangential forces were present. A causative relation between the two phenomenaes could not however be established.Numerical simulation is a truly useful method of study; it permits to calculate micromovements which are relative, non homogenous and of very low amplitude. However, comparative clinical studies remain as essential to ensure the credibility of results.

Deep sclerectomy combined with trabeculectomy in pediatric glaucoma

Résumé : Ce travail porte sur l'étude rétrospective d'une série de jeunes patients opérés de glaucomes pédiatriques. Le but est d'évaluer le résultat au long cours d'une intervention chirurgicale combinant une sclérectomie profonde et une trabéculectomie (sclérectomie profonde pénétrante). Durant la période de mars 1997 à octobre 2006, 28 patients on été suivis pour évaluer le résultat de cette chirurgie effectuées sur 35 yeux. Un examen ophtalmologique complet a été pratiqué avant la chirurgie, 1 et 7 jours, puis 1, 2, 3, 4, 6, 9, 12 mois, enfin tous les 6 mois après l'opération. Les critères d'évaluation du résultat postopératoire sont : les changements de pression intraoculaire, le traitement antiglaucomateux adjuvant, le taux de complication, le nombre de reprises chirurgicales,- l'erreur de réfraction, la meilleure acuité visuelle corrigée, l'état et le diamètre de la cornée. L'âge moyen est de 3.6 ± 4.5 ans et le suivi moyen de 3.6 ± 2.9 ans. La pression intraoculaire préopératoire de 31.9 ± 11.5 mmHg baisse de 58.3% (p<0.005) à la fin du suivi. Sur les 14 patients dont l'acuité visuelle a pu être mesurée, 8 (57.1 %) ont une acuité égale ou supérieure à 5/10e, 3 (21.4%) une acuité de 2/10e après intervention. Le taux de succès cumulatif complet à 9 ans est de 52.3%, le succès relatif 70.6%. Les complications menaçant la vision (8.6%) ont été plus fréquentes dans les cas de glaucome réfractaire. Pour conclure la sclérectomie profonde combinée à une trabéculectomie est une technique chirurgicale développée afin de contrôler la pression intraoculaire dans les cas de glaucomes congénitaux, juvéniles et secondaires. Les résultats intermédiaires sont encourageants et prometteurs. Les cas préalablement opérés avant cette nouvelle technique ont cependant un pronostic moins favorable. Le nombre de complications menaçant la vision est essentiellement lié à la sévérité du glaucome et au nombre d'interventions préalables. Abstract : Purpose : To evaluate the outcomes of combined deep sclerectomy and trabeculectomy (penetrating deep sclerectomy) in pediatric glaucoma. Design : Retrospective, non-consecutive, non-comparative, interventional case series. Participants : Children suffering from pediatric glaucoma who underwent surgery between March 1997 and October 2006 were included in this study. Methods : A primary combined deep sclerectomy and trabeculectomy was performed in 35 eyes of 28 patients. Complete examinations were performed before surgery, postoperatively at 1 and 7 days, at 1, 2, 3, 4, 6, 9, 12 months and then every 6 months after surgery. Main Outcome Measures : Surgical outcome was assessed in terms of intraocular pressure (IOP) change, additional glaucoma medication, complication rate, need for surgical revision, as well as refractive errors, best corrected visual acuity (BCVA), and corneal clarity and diameters. Results : The mean age before surgery was 3.6 ± 4.5 years, and the mean follow-up was 3.5 ± 2.9 years. The mean preoperative IOP was 31.9 ± 11.5 mmHg. At the end of follow-up, the mean IOP decreased by 58.3% (p<0.005), and from 14 patients with available BCVA 8 patients (57.1 %) achieved. 0.5 (20/40) or better, 3 (21.4%) 0.2 (20/100), and 2 (14.3%) 0.1 (20/200) in their better eye. The mean refractive error (spherical equivalent) at final follow-up visits was +0.83 ± 5.4. Six patients (43%) were affected by myopia. The complete and qualified success rates, based on a cumulative survival curve, after- 9 years were 52.3% and 70.6%, respectively (p<0.05). Sight threatening complications were more common (8.6%) in refractory glaucomas. Conclusions : Combined deep sclerectomy and trabeculectomy is a surgical technique developed to control IOP in congenital, secondary and juvenile glaucomas. The intermediate results are satisfactory and promising. Previous classic glaucoma surgeries performed before this new technique had less favourable results. The number of sight threatening complications is related to the severity of glaucoma and number of previous surgeries.

Closed and open grade I and II tibial shaft fractures treated by reamed intramedullary nailing

RESUME Objectif : Le but de cette étude est d'évaluer les résultats du traitement par enclouage centre-médullaire alésé des fractures diaphysaires du tibia aussi bien fermées que pour les fractures ouvertes de stade I et II selon Gustillo. Méthodes: Entre 1997 et 2000, 119 patients présentant une fracture diaphysaire du tibia ont été traités dans notre service par un enclouage centre-médullaire alésé. En postopératoire, 96 patients, soit 70 fractures fermées et 26 fractures ouvertes I et II selon Gustillo, ont été suivis cliniquement et radiologiquement pour une période de plus d'une année et demi. L'introduction du clou centro-médullaire a été faite selon la technique habituelle, soit transtendineuse ou paratendineusé rotulienne. Tous les clous ont été alésés jusqu'à 1,5 mm au-dessus du diamètre du clou. Les patients ayant une fracture isolée du tibia ont été immédiatement mobilisés en charge partielle pour une période de 6 semaines. Ceux qui avaient des lésions associées, notamment au niveau de la cheville épsilatérale, ont nécessité la mise en place d'un plâtre de Type Sarmiento. Résultats : Six patients (6,3%) ont développé un syndrome des loges après chirurgie. Quarante-huit cas (50%) ont nécessité une dynamisation du clou après une période moyenne de 12 semaines en raison d'un retard de consolidation. En général, 90,6% des fractures ont consolidé après 24 semaines postopératoires en moyenne, sans aucune différence significative entre les fractures fermées et les fractures ouvertes. Deux patients (2,1 %) présentant une fracture ouverte degré II ont développé une infection profonde ayant nécessité un traitement. Nous avons également observé 9,4% de cals vicieux minimes et sans conséquence clinique. Huit patients (8,3%) ont eu une brisure des vis de .verrouillage mais également sans conséquence clinique. Au dernier contrôle, 52% des patients, dont ('introduction du clou s'est faite en transtendineux ont des douleurs antérieures du genou contre 14% parmi ceux où l'introduction était paratendineuse. Conclusion : L'enclouage centre-médullaire reste le traitement de choix pour les fractures diaphysaires du tibia, qu'elles soient fermées ou ouvertes degré I ou II selon Gustillo.

A prospective study of salivary gland function in patients undergoing radiotherapy for squamous cell carcinoma of the oropharynx

Résumé: Le traitement du cancer avancé de la tête et du cou nécessite souvent une approche multidisciplinaire associant la chirurgie, la radiothérapie et la chimiothérapie. Chacun de ces traitements présente des avantages, des limites et des inconvénients. En raison de la localisation de la tumeur primaire et/ou des métastases ganglionnaires, les glandes salivaires majeures sont fréquemment touchées par les traitements oncologiques. La salive joue un rôle déterminant dans la cavité buccale car elle lubrifie les tissus et facilite à la fois la déglutition et l'élocution. Son contenu en électrolytes et en protéines, dont certaines possèdent un effet antibactérien, protège les dents de la déminéralisation par l'acidité. Une fonction normale, liée autant à la quantité qu'à la qualité de la salive, reste indispensable pour le maintien d'une bonne santé buccale. L'objectif de cette étude prospective a été de déterminer, dans un groupe homogène de patients, l'influence d'un traitement de radiothérapie sur divers paramètres salivaires comme la sécrétion, le pH et l'effet tampon, avant, pendant et jusqu'à un an après la fin du traitement. L'étude a aussi examiné le comportement de ces paramètres salivaires après une intervention chirurgicale seule au niveau de la tête et du cou, avec ou sans exérèse d'une glande sous- maxillaire. L'étude s'est basée sur 54 patients (45 hommes et 9 femmes) atteints d'un carcinome épidermoïde avancé avec une localisation oro-pharyngée confirmée (n = 50) ou soupçonnée (n = 4), adressés et investigués dans le Centre Hospitalier Universitaire Vaudois de Lausanne, Suisse. Tous ces patients furent traités par radiothérapie seule ou en combinaison avec une chirurgie et/ou une chimiothérapie. Trente-neuf des 54 patients parvinrent à la fin de cette étude qui s'est étendue jusqu'à 12 mois au-delà de la radiothérapie. La chirurgie de la tête et cou, en particulier après ablation de la glande sous-maxillaire, a révélé un effet négatif sur la sécrétion salivaire. Elle n'influence en revanche ni le pH, ni l'effet tampon de la salive. Cependant, l'effet sur la sécrétion salivaire lié à la chirurgie est progressivement masqué par l'effet de la radiothérapie et n'est plus identifiable après 3-6 mois. Dès le début de la radiothérapie, la sécrétion salivaire chût très manifestement pour diminuer progressivement jusqu'à 1/3 de sa capacité à la fin du traitement actinique. Une année après la fin de cette radiothérapie, la dysfonction salivaire est caractérisée par une diminution moyenne de la sécrétion salivaire, de 93 % (p < 0,0001) pour la salive au repos et de 95 % (p < 0.0001) pour la salive stimulée, par rapport aux valeurs pré-thérapeutiques. Le pH salivaire ainsi que l'effet tampon furent également influencés par le traitement actinique. L'effet tampon a présenté une diminution à 67 % à une année post-traitement en comparaison de sa valeur pré-thérapeutique. Le pH de la salive stimulée présente une légère, mais significative, diminution par rapport à sa valeur antérieure à la radiothérapie. En conclusion, la chirurgie des cancers de l'oropharynx précédant une radiothérapie a une influence négative sur la sécrétion salivaire sans aggraver l'hyposialie consécutive aux radiations ionisantes. Cette étude confirme qu'un traitement oncologique comprenant une irradiation totale des glandes salivaires majeures chez des patients atteints d'un carcinome épidermoïde avancé de la région oro-pharyngée, induit une perte sévère et à long terme de la sécrétion salivaire avec une altération du pH et de l'effet tampon Abstract: Objective. We sought to investigate the impact of head and neck cancer treatment on salivary function. Study design. The study was conducted on 54 patients with advanced squamous cell carcinoma with confirmed (n =50) or suspected (n = 4) primary oropharyngeal localization who were treated with radiation alone or in combination with surgery or chemotherapy, or both. The following groups were considered in the evaluation: 1, the entire pool of patients; 2, those undergoing surgery and those not undergoing surgery before radiation; 3, those undergoing resection and those not undergoing resection of the submandibular gland. The flow rates, pH, and buffering capacity were determined before, during, and up to 12 months after the completion of radiation. Results. Head and neck surgery, particularly when submandibular gland resection was performed, had a negative impact on salivary flow rates but did not influence pH or buffering capacity. Nonetheless, the effect of surgery on salivary flow rates decreased progressively and disappeared at 3 to 6 months after radiotherapy. More than two thirds of the salivary output was lost during radiation treatment. All patients were experiencing salivary dysfunction at 1 year after completion of radiotherapy, with average decreases of 93% (P < .0001) and 95% (P < .0001) for whole resting salivary flow and whole stimulated salivary flow, respectively, compared with the preradiotherapy values. The buffering capacity decreased to 67% of its preradiotherapy value, and whole stimulated saliva became acidic. Conclusions. The result of this study confirms that cancer treatment involving full-dose radiotherapy (RTH) to all major salivary glands for locally advanced squamous cell carcinoma of the oropharynx induces severe hyposalivation with alteration of salivary pH and buffering capacity. Head and neck surgery has a negative impact on salivary flow rates, especially when the submandibular gland is removed. However, surgery before irradiation is not a factor aggravating hyposalivation when postoperative radiotherapy includes all the major salivary glands.

Approche hybride chirurgicale et endovasculaire lors d'artériopathie périphérique oblitérante multiétagée des membres inférieurs

Contexte : La prise en charge de l'artériopathie périphérique et de l'ischémie critique a fortement évolué depuis plusieurs années en faveur des traitements endovasculaires. En effet, la revascularisation chirurgicale a prouvé son efficacité à moyen et long terme mais reste invasif avec un temps de séjour hospitalier prolongé. Plusieurs études ont démontré l'intérêt de la prise en charge endovasculaire afin de réduire la morbidité et diminuer la durée de séjour. Néanmoins, elle n'offre pas des taux de succès à moyen et long terme équivalent à la chirurgie. Une approche hybride chirurgicale et endovasculaire cherchant à utiliser les avantages des 2 techniques pourrait permettre d'obtenir des taux de succès élevé avec un taux de complication plus faible. Objectifs : Nos objectifs sont d'analyser rétrospectivement la population de patients ayant bénéficié d'une approche hybride pour la revascularisation des membres inférieurs pour une claudication intermittente ou une ischémie critique. Le taux de mortalité à 30 jours ainsi que les complications locales et systémiques seront relevés. Les taux de perméabilité à 12 mois seront également analysés. Finalement, le taux de sauvetage de membre ainsi que le pourcentage de déambulation seront reportés. Méthodes : La cohorte de patients ayant bénéficié d'une approche hybride dans le service de chirurgie thoracique et vasculaire du CHUV de janvier 2008 à janvier 2011 seront systématiquement inclus dans l'analyse. L'ensemble des données démographiques et angiologiques seront reportés dans un cahier d'observation. De plus, tous les événements liés à des complications locales ou systémiques seront également analysés. Les décès seront reportés. Un appel téléphonique au patient et à son médecin traitant permettra de connaître l'état de santé actuel du patient ainsi que sa capacité à la marche. Une analyse statistique comportant une courbe de survivre selon Kaplan Meier permettra d'analyser le taux de perméabilité ainsi que la survie à moyen terme. Résultats escomptés : Les résultats devraient nous démontrés un taux de perméabilité supérieur ou équivalent à la prise en charge séparée chirurgicale ou endovasculaire. De plus les complications locales devraient être inférieures au taux obtenus dans la prise en charge chirurgicale. Le taux de sauvetage de membre et de déambulation pourrait être identique à la prise en charge chirurgicale. Plus value escomptés : L'approche hybride pour la revascularisation des membres inférieurs reste peu décrite dans la littérature. Cette étude permettra de décrire de manière globale une grande cohorte de patients homogène ayant bénéficié de cette approche dans un seul centre. Elle démontrera aussi l'éventuel intérêt de ce type de prise en charge pour les patients souffrant d'une artériopathie périphérique multiétagée.

Utilisation d'EMLA® (lidocaïne/prilocaïne)de façon routinière lors de vaccinations chez l'enfant : anodin?

L'utilisation d'EMLA 5%®, une association de deux anesthésiques locaux, la lidocaïne et la prilocaïne, sous forme de crème ou de patch, s'est répandue de façon assez générale. Son utilisation lors de gestes invasifs, tels que ponctions veineuses ou injections intramusculaires, petite chirurgie comme ablation de verrues plantaires ou biopsies cutanées, s'est étendue à toutes sortes d'indications, telles qu'administration de vaccins ou, en dehors d'une indication médicale, lors de piercing ou de pose de boucles d'oreilles. S'il est vrai que l'accent a été mis ces dernières années sur l'importance d'une bonne antalgie, en particulier chez les jeunes enfants, la généralisation de l'utilisation d'anesthésiques topiques pour des gestes anodins doit faire évoquer les risques potentiels associés à de telles molécules.

Influence of the primary cleft palate closure on the future need for orthognathic surgery in unilateral cleft lip and palate patients

RESUME : Introduction : L'objectif de cette étude est de déterminer l'influence de la dissection du palais lors de la chirurgie primaire et le type de chirurgie orthognathique requise chez les patients porteurs d'une séquelle de fente labio-maxillo-palatine unilatérale complète Méthode : Cette revue porte sur 58 enfants nés avec une fente labio-maxillo-palatine complète unilatérale et traités entre 1994 et 2008 à Page approprié pour une chirurgie orthognathique. C'est une étude rétrospective longitudinale mixte. Les patients avec des syndromes ou anomalies associées ont été exclus. Tous les patients ont été traités parle même orthodontiste et par la même équipe chirurgicale. Les enfants sont divisés en deux groupes; le premier comprend les patients avec une chirurgie primaire du palais conventionnelle, avec un décollement extensif de la fibro-muqueuse palatine. Le deuxième groupe comprend les patients opérés selon le protocole de Malek. Le palais mou est fermé a |'âge de trois mois, le palais dur à |'âge de six mois, avec un décollement minimal de la tibro-muqueuse palatine. Les radiographies du crâne de profil ainsi que les données chirurgicales ont été comparées. Résultats: La nécessité d'une chirurgie orthognathique est plus élevée dans le premier groupe par rapport au deuxième (60% versus 47,8%). Concernant le type de chirurgie orthognathique réalisé, des ostéotomies Lefort I en deux ou trois pièces ou des ostéotomies bi-maxillaires ont aussi été plus fréquentes dans le premier groupe Conclusion : La chirurgie primaire du palais selon le protocole de Malek améliore le pronostic des patients avec une fente labio-maxillo-palatine. Avec un décollement minimal de la fibro-muqueuse palatine, le nombre d'interventions de chirurgie orthognathique a été diminué. Lorsque ces opérations étaient néanmoins indiquées, elles étaient simplifiées.

The GraftConnector experience. Long-term patency and histological work up in an animal model.

BACKGROUND: A device to perform sutureless end-to-side coronary artery anastomosis has been developed by means of stent technology (GraftConnector). The present study assesses the long-term quality of the GraftConnector anastomosis in a sheep model. METHODS: In 8 adult sheep, 40-55 kg in weight, through left anterior thoracotomy, the right internal mammary artery (RIMA) was prepared and connected to the left anterior descending artery (LAD) by means of GraftConnector, on beating heart, without using any stabilizer. Ticlopidine 250 mg/day for anticoagulation for 4 weeks and Aspirin 100 mg/day for 6 months were given. The animals were sacrificed after 6 months and histological examination of anastomoses was carried out after slicing with the connector in situ for morphological analysis. RESULTS: All animals survived at 6 months. All anastomoses were patent and mean luminal width at histology was 1.8 +/- 0.2 mm; mean myotomia hyperplasia thickness was 0.21 +/- 0.1 mm. CONCLUSIONS: Long-term results demonstrate that OPCABGs performed with GraftConnector had 100% patency rate. The mean anastomotic luminal width corresponds to mean LAD's adult sheep diameter. We may speculate that myotomia hyperplasia occurred as a result of local device oversizing.

Arythmies supraventriculaires chez les patients adultes porteurs d'une cardiopathie congénitale

Mon projet de recherche s'est articulé autour des arythmies supraventriculaires chez les patients adultes porteurs d'une cardiopathie congénitale (Adults with Congenital Heart Disease ou ACHD). Grâce aux progrès de la chirurgie cardiaque et de la cardiologie, la survie à l'âge adulte des enfants nés avec une malformation cardiaque est excellente et la population des ACHD ne cesse de croître, tout en vieillissant. Les arythmies cardiaques sont une complication à long terme bien connue chez ces patients et une des principales causes de mortalité et de morbidité. Mon travail de recherche comporte une perspective épidémiologique avec une étude de population et une perspective anatomique, avec une étude d'imagerie cardiaque par échographie. 1. Étude épidémiologique : Arythmies auriculaires (AA) chez les patients porteurs d'une cardiopathie congénitale. Sous le titre anglais Atrial Arrhythmias in Adults with Congenital Heart Disease, cette étude a été publiée dans le journal américain Circulation. A travers les résultats de cette étude, j'ai démontré, pour la première fois dans une aussi grande population, que les AA étaient fréquentes chez les patients ACHD, que le risque à long-terme pour ces patients de développer des AA était élevé, et que le développement d'AA avait un impact négatif en termes de mortalité, de morbidité et d'intervention. 2. Étude anatomique : Les paramètres échographiques associés à la fibrillation auriculaire (FA) chez les patients adultes porteurs d'une cardiopathie congénitale. Sous le titre anglais Mirror image atrial dilatation in Adult Patients with Atrial Fibrillation and Congenital Heart Disease, cette étude a été publiée dans le journal américain International Journal of Cardiology, j'ai démontré dans cette étude que les patients ACHD avec une pathologie isolée du coeur gauche présentaient une dilatation progressive de l'oreillette gauche (OG) lorsqu'ils développaient de la FA. Chez les patients avec une pathologie isolée du coeur droit, j'ai décrit une image « miroir » : l'oreillette droite (OD) était toujours plus grande que l'OG βί présentait une dilatation progressive lors de FA. Ces résultats soutiennent l'hypothèse que la FA pourrait provenir de l'OD dilatée chez les patients ACHD avec une pathologie du coeur droit et ouvrent de nouvelles perspectives diagnostiques et thérapeutiques chez ces patients:

Lésions endothéliales des ballons de contre-pulsion intra-aortique [Endothelial lesions caused by intra-aortic counterpulsation balloons]

Intra-aortic balloon pump (IABP) is the most frequently used mechanical circulatory support. Repeated trauma on the aortic wall has been reported as a cause of balloon perforation by endothelial denudation of atheromatous plaque. This study analyses the effect of IABP on the endothelium of the calf aorta. In 12 calves (mean weight: 72 +/- 6 kg) an IABP was inserted by femoral route and left during 6 hours on internal mode with a frequency of 80 cycles/min. The animals were sacrificed after the procedure (n = 4), at postoperative day (POD) 7 (n = 4), and at POD 14 (n = 4). In the aorta facing the balloon, nine transmural samples were taken proximally (n = 3), at mid height (n = 3) and distally (n = 3), for histological analysis of the percentage of aortic surface covered with endothelium. The percentage of aortic surface covered with endothelium at POD 0, 7 and 14 was proximally: 72.5 +/- 27.5%, 83.7 +/- 16.9% and 93.3 +/- 8.9% respectively; at mid-height: 50.8 +/- 30.7%, 65 +/- 25% and 95 +/- 5%; and distally: 31.4 +/- 20.1%, 48.3 +/- 34.4% and 85 +/- 10%. A large portion of the aortic endothelium is abraded after 6 hours of IAB pumping. This effect is more important at the distal level of the aorta. After two weeks, most of the endothelium has regenerated.

Development and evaluation of antibody-MHC/peptide conjugates as a new form of cancer immunotherapy

Summary One of the major goals of cancer immunotherapy is the induction of a specific and effective antitumor cytotoxic T lymphocyte (CTL) response. However, the downregulation of Class I Major Histocompatibility Complexes (MHC) expression and the low level of tumor peptide presentation on tumor cell surface, ás well as the low immunogenicity of tumor specific antigens, limit the effectiveness of anti-tumor CTL responses. On the other hand, monoclonal antibodies, which bind with high affinity to tumor cell surface markers, are powerful tumor targeting tools. However, their capacity to .kill cancer cells is limited and mAb cancer treatments usually require the addition of different form of chemotherapy. The new cancer immunotherapy strategy described herein combines the advantage of the high tumor targeting capacity of monoclonal antibodies (mAb) with the powerful cytotoxicity of CD8 T lymphocytes directed against highly antigenic peptide-MHC complexes. Monoclonal antibody Fab fragments directed against a cell surface tumor associated antigen (TAA) are chemically coupled to soluble MHC class I complexes carrying a highly antigenic peptide. Antibody guided targeting and oligomerization of numerous antigenic class IMHC/peptide complexes on tumor cell surfaces can redirect the cytotoxicity of peptide-specific CD8 T cells towards target cancer cells. After the description of the production of murine anti-tumor xMHC/peptide conjugates in the first part of this thesis, the therapeutic potential of such conjugates were sequentially investigated in different syngeneic tumor mouse models. As a first proof of principle, transgenic OT-1 mice and later CEA transgenic C57BL/6 (B6) mice, adoptively transferred with OT-1 spleen cells and immunized with ovalbumin, were used as a model of high frequency of ova peptide specific T cells. In these mice, growth inhibition and regression of palpable colon carcinoma expressing CEA, were obtained by systemic injection of anti-CEA Fab/H-2Kb/ova peptide conjugates. Next, LCMV virus and influenza virus infection of B6 mice were used as viral models to redirect natural antiviral CTL responses to tumors via conjugates loaded with viral peptides. We showed that in mice infected with the LCMV virus, subcutaneous CEA-expressing tumor cells were inhibited by the H2Db/GP33 restricted anti-viral CTL response when preincubated before grafting with anti-CEA Fab-H-2Db/GP33 peptide conjugates. In mice infected with the influenza virus, lung metastases expressing the HER2 antigen were inhibited by the H-2Db/NP366 restricted CTLs response when preincubated before injection with anti-Her2 Fab-H-2Db/NP366 peptide conjugates. In the last chapter, the stability of the peptide in the anti-CEA Fab-H-2Db/GP33 conjugates was improved by the covalent photocross-link of the GP33 peptide in the H-2Db MHC groove. Thus, LCMV immune mice could reject CEA expressing tumors when treated with systemic injections of anti-CEA FabH-2Db/GP33 cross-linked conjugates. These results are encouraging for the potential application of this strategy in clinic. Such conjugates could be used alone in patients boosted by the relevant virus, or used in combination with existing T cell based ìmmunotherapy. Résumé Une des principales approches utilisées dans l'immunothérapie contre le cancer consiste en l'induction d'une réponse T cytotoxique (CTL) spécifiquement dirigée contre la tumeur. Cependant, le faible niveau d'expression des complexes majeurs d'histocompatibilité de classe I (CMH I) et de présentation des peptides tumoraux à la surface des cellules cancéreuses ainsi que la faible immunogenicité des antigens tumoraux, limitent l'efficacité de la réponse CTL. D'autre part,. l'injection d'anticorps monoclonaux (mAb), se liant avec une haute affinité aux marqueurs de surface des cellules tumorales, a fourni des résultats cliniques encourageant. Cependant l'efficacité de ces mAbs contre des tumeur solides reste limitée et necessite souvent l'addition de chimiotherapie. La nouvelle stratégie thérapeutique décrite dans ce travail associe le fort pouvoir de localisation des anticorps monoclonaux et le fort pouvoir cytotoxique des lymphocytes T CD8+. Des fragments Fab d'anticorps monoclonaux, dirigés contre des antigènes surexprimés à la surface de cellules tumorales, ont été chimiquement couplés à des CMH I solubles, portant un peptide fortement antigénique. Le ciblage et l'oligomérisation à la surface des cellules tumorales de nombreux CMH I présentant un peptide antigénique, va réorienter la cytotoxicité des cellules T CD8+ spécifiques du peptide présenté, vers les cellules tumorales cibles. Après une description de la production de conjugé anti-tumeur x CMH Upeptide dans la première partie de cette thèse, le potentiel thérapeutique de tels conjugés a été successivement étudiés in vivo dans différents modèles de tumeur syngénéiques. Tout d'abord, des souris OT-1 transgéniques, puis des souris C57BL/6 (B6) transférées avec des cellules de rate OT-1 puis immunisées avec l'ovalbumine, ont été employées comme modèle de haute fréquence de cellules T CD8+ spécifiques du peptide ova. Chez ces souris, l'inhibition de la croissance et la régression de nodules palpables de carcinomes exprimant l'antigène caccino embryonaire (ACE), ont été obtenues par l'injection systémique de conjugés anti-ACE Fab/H-2Kb/ova. Par la suite, l'infection de souris B6 par le virus LCMV et par le virus de la grippe, ont été utilisés comme modèles viraux pour redirigées des réponses anti-virales naturelles vers les tumeurs, en utilisant des conjugés chargés avec des peptides viraux. Nous avons montré que .chez les souris infectées par le LCMV, la croissance de carcinome sous-cutané est empêchée par la réponse anti-virale, spécifique du complexe H2Db/GP33, lorsque les cellules tumorales greffées sont pré-incubées avec des conjugés anti-CEA Fab-H-2Db/GP33. Dans le cas de souris infectées par le virus de la grippe, la métastatisation de mélanomes pulmonaires exprimant l'antigène HER-2 est inhibée par la réponse anti-virale spécifique du complexe H-2Db/NP366, après pré-incubation des cellules tumorales avec des conjugés anti-Her2 FabxH-2Db/NP366. Dans le dernier chapitre, la liaison covalente du peptide GP33 dans le complexe H-2Db a amélioré la stabilité des conjugés correspondants et a permis le traitement systémique de souris greffées avec des tumeurs exprimant l'ACE et infectées par le LCMV. L'ensemble de ces résultats sont encourageant pour l'application de cette strategie en clinique. De tels conjugués pourraient être employés seuls ou en combinaison avec des protocols d'immunisation peptidique anti-tumoral. Résumé pour un large public Dans les pays industrialisés, le cancer se situe au deuxième rang des causes de mortalité après les maladies cardiovasculaires. Les principaux traitement de nombreux cancers sont la chirurgie, en association avec la radiothérapie et la chimiothérapie. L'immunothérapie est l'une des nouvelles approches mises en oeuvre pour la lutte contre le cancer. Elle peut être humorale, et s'appuyer alors sur la perfusion d'anticorps monoclonaux dirigés contre des antigènes tumoraux, par exemple les anticorps dirigés contre les protéines oncogéniques Her-2/neu dans le cancer du sein. Ces anticorps ont le grand avantage de spécifiquement se localiser à la tumeur et d'induire la lyse ou d'inhiber la proliferation des cellules tumorales exprimant l'antigène. Certains sont utilisés en clinique pour le traitement de lymphomes, de carcinomes de l'ovaire et du sein ou encore de carcinomes metastatiques du côlon. Cependant l'efficacité de ces anticorps contre des tumeurs solides reste limitée et les traitements exigent souvent d'être combiner avec de la chimiothérapie. L'immunothérapie spécifique peut également être cellulaire et reposer sur une démarche de type vaccinal, consistant à générer des lymphocytes T cytotoxiques (cytotoxic T lymphocytes :CTL) capables de détruire spécifiquement les cellules malignes. Pour obtenir une réponse lymphocytaire T cytotoxique antitumorale, la cellule T doit reconnaître un antigène associé à la tumeur, présenté sous forme de peptide dans un complexe majeur d'histocompatibilité de classe I. Or les cellules tumorales ne presentent pas efficacement les peptides antigèniques, car elles se caractérisent par une diminution ou une absence d'expression des antigènes d'histocompatibilité de classe I, des molécules d'adhésion et des cytokines costimulatrices, et par une faible expression des antigènes associés aux tumeurs. C'est en partie pourquoi, malgré l'induction de fortes réponses CTL specifiquement dirigés contre des antigens tumoraux, les régressions tumorales obtenus grace à ces vaccinations sont relativement rares. Alors que chez les personnes atteintes du cancer on observe l'instauration d'une tolérance immunitaire vis-à-vis de la tumeur, à l'inverse, notre systeme immunitaire reste parfaitement capable de combattre des infection virales classiques, tels que la grippe, qui font aussi appel à une réponse T cytotoxique. Notre groupe de recherche a donc eu l'idee de développer une nouvelle approche thérapeutique où une réponse immunitaire anti-virale très efficace serait redirigée vers les tumeurs par des anticorps monoclonaux. Concrètement, nous avons chimiquement couplés des fragments d'anticorps monoclonaux dirigés contre des antigènes surexprimés à la surface de cellules tumorales, à des CMH I portant un peptide viral antigénique. Les cellules tumorales, ciblées par le fragment anticorps et couvertes d' antigènes viraux présentés par des molécules de CMH I, peuvent ainsi tromper les lymphocytes cytotoxiques anti-viraux qui vont détruire les cellules tumorales comme si elles étaient infectées par le virus. Suite à des résultats prometteurs obtenus in vitro avec différents conjugués anticorps-CMH humain de type HLA.A2/peptide Flu, le but du projet était de tester in vivo des conjugués anticorps-CMH I murins sur des modèles expérimentaux de souris. Tout d'abord, des souris transgéniques pour un recepteur T specifique du peptide ova, puis des transferts adoptifs de ces cellules T specifiques dans des souris immunocompétentes, ont été choisi comme modèle de haute fréquence des cellules T spécifiques, et ont permi de valider le principe de la strategie in vivo. Puis, deux modèles viraux ont été elaboré avec le virus LCMV et le virus Influenza, pour réorienter des réponses antivirales naturelles vers les tumeurs grâce à des conjugés chargés avec des peptides viraux. Nous avons montré la grande capacité de nos conjugués à rediriger des réponses cytotoxiques vers les tumeurs et inhiber la croissance de tumeurs syngénéiques sous cutanés et pulmonaires. Ces résultats d'inhibition tumorales obtenus dans des souris immunocompétentes, grâce à l'injection de conjugués anticorps xCMH/peptide et réorientant deux réponses antivirales différentes vers deux modèles tumoraux syngeneiques, sont encourageant pour l'application de cette nouvelle stratégie en clinique.

Combined approach for the management of large vestibular schwannomas: Planned subtotal resection followed by gamma knife surgery in a series of 20 consecutive cases.

INTRODUCTION: The management of large lesions of the skull base, such as vestibular schwannomas (VS) is challenging. Microsurgery remains the main treatment option. Combined approaches (planned subtotal resection followed by gamma knife surgery (GKS) for residual tumor long-term control) are being increasingly considered to reduce the risk of neurological deficits following complete resection. The current study aims to prospectively evaluate the safety-efficacy of combined approach in patients with large VS. MATERIALS AND METHODS: We present our experience with planned subtotal resection followed by gamma knife surgery (GKS) in a consecutive a series of 20 patients with large vestibular schwannomas, treated between 2009 and 2014 in Lausanne University Hospital, Switzerland. Clinical and radiological data and audiograms were prospectively collected for all patients, before and after surgery, before and after GKS, at regular intervals, in dedicated case-report forms. Additionally, for GKS, dose-planning parameters were registered. RESULTS: Twenty patients (6 males and 14 females) with large VS had been treated by this approach. The mean age at the time of surgery was 51.6years (range 34.4-73.4). The mean presurgical diameter was 36.7 (range 26.1-45). The mean presurgical tumor volume was 15.9cm(3) (range 534.9). Three patients (15%) needed a second surgical intervention because of high volume of the tumor remnant considered too large for a safe GKS. The mean follow-up after surgery was 27.2months (range 6-61.3). The timing of GKS was decided on the basis of the residual tumor shape and size following surgery. The mean duration between surgery and GKS was 7.6months (range 413.9, median 6months). The mean tumor volume at the time of GKS was 4.1cm(3) (range 0.5-12.8). The mean prescription isodose volume was 6.3cm(3) (range 0.8-15.5). The mean number of isocenters was 20.4 (range 11-31) and the mean marginal prescription dose was 11.7Gy (range 11-12). We did not have any major complications in our series. Postoperative status showed normal facial nerve function (House-Brackmann grade I) in all patients. Six patients with useful pre-operative hearing (GR class 1) underwent surgery with the aim to preserve cochlear nerve function; of these patients, 5 (83.3%) of them remained in GR class 1 and one (16.7%) lost hearing (GR class 5). Two patients having GR class 3 at baseline remained in the same GR class, but the tonal audiometry improved in one of them during follow-up. Eleven patients (57.8%) were in GR class 5 preoperatively; one patient improved hearing after surgery, passing to GR class 3 postoperatively. Following GKS, there were no new neurological deficits, with facial and hearing function remaining identical to that after surgery. CONCLUSION: Our data suggest that planned subtotal resection followed by GKS has an excellent clinical outcome with respect to retaining facial and cochlear nerve function. This represents a paradigm shift of the treatment goals from a complete tumor excision perspective to that of a surgery designed to preserve neural functions. As long-term results emerge, this approach of a combined treatment (microsurgery and GKS) will most probably become the standard of care in the management of large vestibular schwanomma.